relazione idrologica e idraulica

Comuni vari
Provincia di Sondrio
Impianto idroelettrico “Grande Grosio”
DOMANDA DI DERIVAZIONE D’ACQUA PER SCOPO IDROELETTRICO
PROGETTO PER CONCESSIONE IDROELETTRICA
3 - Relazione idrologica e idraulica
Progettista: dott. ing. Luigi Papetti
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SOMMARIO
1
PREMESSA
3
2
BACINO IMBRIFERO
4
2.1
BACINO IMBRIFERO DELLA DERIVAZIONE GROSIO
4
2.2
BACINO IMBRIFERO DELLA DERIVAZIONE GROSOTTO
5
3
VALUTAZIONE DEL REGIME IDROLOGICO DEL CORSO D’ACQUA 6
3.1
STIMA DELL’ALTEZZA DI PRECIPITAZIONE MEDIA ANNUA
7
3.2
STIMA DELLA PORTATA NATURALE MEDIA ANNUA
9
3.2.1
Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosio
3.2.2
Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosotto
3.3
9
10
STIMA DELLA PORTATA ANTROPIZZATA MEDIA ANNUA
11
3.3.1
Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosio
12
3.3.2
Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosotto
12
3.4
12
STIMA DELLA CURVA DI DURATA DELLE PORTATE
3.4.1
Derivazione di Grosio
14
3.4.2
Derivazione di Grosotto
16
4
DEFLUSSO MINIMO VITALE
18
4.1
RIFERIMENTI NORMATIVI E DETERMINAZIONE DEL VALORE DEL DMV
18
4.2
DETERMINAZIONE DEL VALORE DEL DMV
19
5
5.1
5.1.1
5.2
6
VALUTAZIONE DELLE PORTATE DISPONIBILI E D’IMPIANTO
DERIVAZIONE DI GROSIO
23
23
Ipotesi di gestione dell’invaso di Valgrosina
24
DERIVAZIONE DI GROSOTTO
26
DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IDRAULICHE
28
6.1
DERIVAZIONE GROSIO: DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE FORZATE
28
6.2
DERIVAZIONE GROSOTTO: DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE FORZATE
30
6.3
GALLERIA DI RESTITUZIONE
32
7
STIMA DELL’AUMENTO DELL’ENERGIA PRODOTTA
33
7.1
STIMA DELL’ENERGIA PRODUCIBILE CON LA FUTURA CENTRALE GRANDE GROSIO
34
7.2
STIMA DELL’ENERGIA PRODOTTA CON L’ATTUALE CASCATA DI CENTRALI IN VALTELLINA
34
7.2.1
Attuale impianto di Grosio
35
7.2.2
Attuale impianto di Grosotto
35
7.2.3
Attuale impianto di Lovero
36
7.2.4
Attuale impianto di Stazzona
38
7.3
CONFRONTO TRA LA SITUAZIONE ATTUALE E LE PREVISIONI FUTURE
39
7.4
PRODUZIONE ATTESA SULLA BASE DEL CONFRONTO CON L’EFFETTIVA PRODUZIONE STORICA
DELL’ATTUALE CASCATA DI CENTRALI
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PREMESSA
Nella relazione idraulica e idrologica ci si propone di valutare la risorsa idraulica utilizzata dalla nuova centrale e di analizzare le interazioni della stessa con il regime idrologico delle acque superficiali.
Con la presente iniziativa, in particolare, si prevede di realizzare un unico impianto che
utilizzi le acque oggi derivate dagli impianti di Grosio, Grosotto, Lovero e Stazzona ed
utilizzarle secondo uno schema differente.
Nella situazione attuale, infatti, gli scarichi delle centrali di Grosio e di Grosotto, oltre a
quello della centrale di Boscaccia, che non sarà interessata dalla iniziativa in progetto,
alimentano le vasche di carico, situate a Grosotto, della successiva centrale di Lovero.
L’ultimo impianto in cascata è poi quello di Stazzona che utilizza le acque di scarico
della centrale di Lovero, oltre alle acque del fiume Adda derivate in Comune di Sernio,
e le rilascia definitivamente nell’alveo del fiume Adda.
Il nuovo impianto prevede invece la possibilità di utilizzare le derivazioni esistenti delle
attuali centrali di Grosio e Grosotto fino alle rispettive camere valvole, non modificando
in alcun modo le opere esistenti; si realizzeranno nuove condotte in galleria dalle camere valvole esistenti fino alla nuova centrale, che ospiterà i gruppi di entrambi gli impianti. Una galleria di scarico di lunghezza pari a circa 19 km convoglierà le portate turbinate da entrambi gli impianti fino all’immissione delle stesse nell’alveo del fiume Adda
poco a monte della frazione di Stazzona del comune di Villa di Tirano. Con questo progetto si prevede il completo abbandono delle opere di derivazione dell’impianto di Lovero, inclusi i grandi vasconi di carico, così come di quelle dell’impianto di Stazzona.
Nel prosieguo ci si riferirà al nuovo impianto in progetto indicandolo con il nome di
Grande Grosio.
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BACINO IMBRIFERO
Grande Grosio è costituito, in buona sostanza, da due distinti impianti che fanno capo
alle attuali derivazioni degli impianti di Grosio e di Grosotto e che condivideranno lo
stesso edificio di centrale e la medesima galleria di scarico. Si sceglie per questo di sviluppare la trattazione seguente analizzando separatamente le problematiche delle derivazioni di Grosio e di Grosotto così da pervenire alla stima della portata media disponibile ed alla definizione delle curve di durata delle portate che competono a ciascuna di
esse in modo autonomo.
2.1 BACINO IMBRIFERO DELLA DERIVAZIONE GROSIO
Il bacino imbrifero che afferisce all’impianto oggetto di interesse è delimitato dalle alte
vette delle Alpi Retiche che costituiscono inizialmente lo spartiacque tra la valle Grosina e la valle Poschiavo; proseguendo poi, in senso Ovest-Nord-Est, dal Pizzo Banderuola fino al Pizzo Confine lo spartiacque segna il confine con la Svizzera per poi diventare, fino al passo della valle Apisella, il limite tra la valle di Livigno e la val Viola. Seguendo la linea di cresta che attraversa il passo dello Stelvio, i ghiacciai della val Zebrù,
del Cevedale e della valle dei Forni, lo spartiacque raggiunge il monte Gavia e prosegue
fino al Monte Mala. Nella parte inferiore il bacino imbrifero è delimitato dalle opere di
presa poste sul torrente Roasco oltre che da quelle poste nelle valli Migiondo, Vendrello
e Massaniga, dalle prese sul fiume Adda e sul torrente Viola in prossimità dell’abitato
di Premadio. In sinistra idraulica il limite inferiore è invece segnato dalle opere di presa
poste sul torrente Frodolfo, presso l’abitato di Uzza, e sul rio Vallecetta.
Il bacino imbrifero naturalmente afferente all’impianto oggetto di interesse è caratterizzato da :
 superficie complessiva (A)
616 km2
 altitudine massima (Hmax)
3859 m.s.l.m.
 altitudine minima (Hmin)
1196 m.s.l.m.
 pendenza media del bacino (im)
0.107
1
avendo stimato la pendenza media del bacino (im) secondo l’espressione :
Alle acque naturalmente drenanti su questo bacino imbrifero si aggiunge anche il contributo dovuto alla derivazione di una parte del bacino del torrente Spoel, che scorre in
territorio italiano ma, essendo un affluente del fiume Inn, appartiene al bacino del fiume
Espressione proposta dal Rapporto finale del Politecnico di Milano “Disponibilità ed
ottimizzazione nell’uso della risorsa idrica” (Novembre 1999).
1
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Danubio. Dal 1964 una portata media annua di circa 2.85 m3/s viene infatti addotta al
serbatoio di San Giacomo e dunque immessa nel bacino del fiume Adda2.
Nella stima della superficie del bacino imbrifero non si è conteggiata la porzione di bacino del torrente Spoel.
2.2 BACINO IMBRIFERO DELLA DERIVAZIONE GROSOTTO
Il bacino imbrifero chiuso in corrispondenza delle opere di presa della derivazione Grosotto è costituito principalmente dal bacino residuo del fiume Adda chiuso in prossimità
dell’abitato le Prese Nuove, al quale si aggiunge il bacino del torrente Rezzalasco.
Complessivamente la superficie del bacino imbrifero che naturalmente alimenta la derivazione di Grosotto è di circa 602 km2.
Nella porzione di monte del bacino insistono numerose derivazioni a scopo idroelettrico. Si ricorda anzitutto la presenza delle centrali idroelettriche di Braulio, Premadio e di
Grosio. Quest’ultima utilizza le acque restituite dalla centrale di Premadio, quelle residue del fiume Adda (con opera di presa a Premadio) e dei torrenti Viola, Frodolfo, Vallecetta, Massaniga e Vendrello che naturalmente andrebbero invece ad alimentare il
bacino imbrifero che attualmente afferisce all’impianto di Grosotto. La porzione del
bacino del fiume Adda che viene in questo modo utilizzata in parte prima dall’impianto
di Premadio e completamente poi dall’impianto di Grosio (senza considerare il contributo del bacino dello Spoel) ha un’estensione complessiva di circa 485 km2.
La parte di bacino imbrifero che effettivamente può alimentare le opere di presa
dell’impianto di Grosotto risulta dunque nettamente inferiore a quella che potenzialmente gli competerebbe ed è caratterizzata da:
 superficie complessiva utile (A)
602 km2 – 485 km2 = 117 km2
 altitudine massima (Hmax)
3270 m.s.l.m.
 altitudine minima (Hmin)
~950 m.s.l.m.,
 pendenza media del bacino (im)
0.208
Gli eventi calamitosi del luglio 1987 provocarono danneggiamenti all’opera di captazione sul torrente Rezzalasco tali da pregiudicarne l’utilizzo; poiché la variante alla
concessione dell’impianto idroelettrico di Grosotto (come riportato nella D.d.u.o. n.
6840 del 6 luglio 2009) prevedeva la riattivazione della derivazione del torrente Rezzalasco mediante l’interconnessione allo scarico dell’impianto di derivazione idroelettrica
della Società Energia Ambiente S.p.A. (titolare di una concessione di derivazione delle
acque del torrente Rezzalasco), ai fini dell’iniziativa in oggetto si considera
l’interconnessione di cui sopra come punto iniziale della derivazione del torrente Rezzalasco. Già ora le acque turbinate dalla centrale di monte vengono direttamente scaricate
all’interno delle opere di presa della derivazione Grosotto.
2Informazione
derivata dal Programma di Tutela e Uso delle Acque redatto dalla Regio-
ne Lombardia.
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VALUTAZIONE DEL REGIME IDROLOGICO DEL CORSO D’ACQUA
Sono disponibili solo pochi anni di misure di portata per i bacini imbriferi oggetto di
interesse; in particolare gli Annali Idrologici riportano dati di portata giornaliera per le
sezioni del fiume Adda a Santa Lucia e a Tirano, oltre che per il torrente Frodolfo alla
sezione di Santa Caterina per un massimo di 12 anni. Si tratta però di dati raccolti nella
prima metà del secolo scorso. La comunità montana Valtellina di Tirano mette poi a
disposizione dati di portata per il fiume Adda registrati alla sezione di San Giacomo di
Teglio con una frequenza di 5 minuti a partire dal gennaio del 2008. In sintesi si dispone dei dati riportati in Tabella 1.
Corpo idrico
Sezione
Periodo
Fonte
Frodolfo
Santa Caterina
1935-1941
Annali Idrologici
Adda
Santa Lucia
1940-1941
Annali Idrologici
Adda
Tirano
1930-1941
Annali Idrologici
Adda
San Giacomo Teglio
2008-2012
Comunità montana Valtellina di
Tirano
Tabella 1: dati di portata disponibili per il bacino del fiume Adda chiuso a Tirano
Si ritengono queste informazioni insufficienti per la valutazione della portata naturale
media annua dei bacini imbriferi che alimentano gli impianti di Grosio e di Grosotto;
per questo motivo si è scelto di ricorrere alla procedura individuata dall’Allegato 2 alla
Relazione generale del Programma di Tutela e Uso delle Acque (PTUA) della Regione
Lombardia. La procedura, illustrata qui di seguito, permette di valutare la portata media
annua in una sezione idrografica non monitorata facendo ricorso alle informazioni relative ad altre sezioni afferenti ad un unico bacino, nello specifico alla sezione di Tirano
del fiume Adda che viene riportata anche tra le sezioni del medesimo reticolo idrico
all’interno del PTUA.
La procedura proposta dal PTUA consiste nello stimare i valori delle portate medie annue per unità di superficie, cioè dei contributi unitari q, dai corrispondenti valori medi
dei contributi unitari misurati in altre sezioni, scalati sulla base della misura di precipitazione media annua che cade sui rispettivi sottobacini.
La procedura distingue poi il caso di bacini montani e di pianura; trovandosi i bacini
oggetto di interesse a quote medie elevate, si segue quanto proposto dalla procedura per
i bacini montani. In questi bacini lo spartiacque superficiale è chiaramente individuato e
coincide,approssimativamente, con quello sotterraneo. Si può supporre, almeno in prima approssimazione, che l’interscambio idrico tra falda e reticolo fluviale sia mediamente nullo a scala annuale e che sia possibile attribuire le variazioni dei valori medi
dei contributi unitari principalmente alle sole precipitazioni, trascurando l’effetto delle
caratteristiche geologiche e pedologiche dei bacini.
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I contributi unitari medi nelle sezioni prive di misure sono quindi stimati partendo da
quelli calcolati in sezioni con misure disponibili; i bacini che ad ora alimentano le derivazioni di Grosio e di Grosotto si trovano a monte della sezione di Tirano riportata nel
PTUA, dunque le relazioni necessarie per determinare i contributi unitari medi sono
quelle riportate nella Tabella 2 nella quale si indica:
 con la lettera M - la sezione fluviale dotata di misure i cui contributi unitari medi
sono noti;
 con la lettera S - la sezione non strumentata per la quale è necessario effettuare le
stime;
 con la lettera q – la portata media annua per unità di superficie;
 con la lettera P – la precipitazione media annua caduta sul bacino.
Schematizzazione
Formule di regionalizzazione per la stima dei contributi unitari medi
Tabella 2: Formule di regionalizzazione per la stima dei contributi medi unitari.
3.1
STIMA DELL’ALTEZZA DI PRECIPITAZIONE MEDIA ANNUA
Per applicare la procedura di stima della portata media annua ad una sezione non monitorata di un corso d’acqua è necessario conoscere la precipitazione media che cade sul
bacino sotteso dalla sezione stessa. Questa è stata stimata sulla base del metodo delle
isoiete, utilizzando la Carta regionale delle Precipitazioni Medie Annue (di seguito indicata con l’acronimo CPMA) allegata al PTUA della Regione Lombardia. Il valore di
precipitazione media annua così ottenuto deve poi essere integrato in modo da considerare anche la componente nivale; è necessario cioè considerare un’altezza di pioggia
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equivalente da applicare alla porzione di sottobacino che si trova ad una quota superiore
allo zero termico medio invernale (Tabella 3).
Bacino
Adda sopralacuale
Sottobacino
Quota di
riferimento
[m.s.l.m.]
Precipitazione
aggiuntiva
(S.W.E.) [mm]
Adda a Sondalo
255
Adda a Tirano
267
Adda a Villa di Tirano
273
Adda a Sondrio (Mallero)
1000
305
Adda a Caiolo
258
Adda ad Ardenno
260
Adda a Fuentes
286
Tabella 3: Altezza di pioggia equivalente e quota di riferimento per i sottobacini principali.
La Carta regionale delle Precipitazioni Medie Anne non si rifà all’utilizzo delle misure
di precipitazione puntuali registrate dai singoli pluviometri presenti all’interno del bacino di interesse, ma è una carta che integra al suo interno le informazioni provenienti dai
pluviometri della Regione Lombardia. È necessario dunque correggere il valore di precipitazione media annua così ottenuto per compensare gli errori di interpolazione introducendo un fattore moltiplicativo differente per ciascun sottobacino significativo e riportato in Tabella 4. Quando la sezione di interesse sottende un bacino differente rispetto ai sottobacini riportati in Tabella 4 si applica il fattore moltiplicativo Fc che compete
alla sezione immediatamente inferiore.
La precipitazione media annua finale è dunque stimata in base alla relazione:
nella quale:
- P = precipitazione media annua finale
- PCPMA = precipitazione media annua ottenuta dalla Carta regionale CPMA
- Fc = fattore correttivo
- Pe = precipitazione equivalente aggiuntiva
- A = area del sottobacino
- A* = area del sottobacino che si trova a quota superiore rispetto allo zero termico
medio invernale
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Bacino
Adda sopralacuale
Sezione
Fattore correttivo
Sondalo
0.95
Tirano
0.92
Villa di Tirano
0.95
Sondrio (torrente Mallero)
0.96
Caiolo
0.89
Ardenno
0.93
Fuentes
0.93
Tabella 4: Fattore correttivo per i sottobacini principali del fiume Adda.
3.2
STIMA DELLA PORTATA NATURALE MEDIA ANNUA
Si presentano ora in dettaglio le considerazioni che portano prima alla stima della precipitazione media annua e poi alla valutazione della portata naturale media annua. Si sceglie di distinguere, come giustificato in precedenza, il caso della derivazione che alimenta l’attuale impianto di Grosio da quella che alimenta l’impianto di Grosotto.
3.2.1 Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosio
Sulla base della CPMA si è stimato che la precipitazione media annua che cade
all’interno del bacino che alimenta l’attuale impianto di Grosio risulta pari a 1011 mm.
Per il calcolo della componente nivale si considera il valore di 1000 m s.l.m. come quota alla quale riferire lo zero termico medio invernale ed il valore di 255 mm come altezza di pioggia equivalente necessaria per considerare anche l’apporto nivale, valori relativi alla sezione strumentata dell’Adda a Tirano.
Si è poi assunto un valore pari a 0.95 come fattore correttivo Fc, il valore cioè che compete alla sezione di Sondalo, sezione immediatamente inferiore al bacino oggetto di
studio riportata all’interno della Tabella 4 come stabilito dal PTUA.
Essendo il bacino oggetto di interesse completamente confinato al di sopra dei 1000 m
s.l.m. la precipitazione media annua finale si stima come segue:
Determinata la precipitazione media annua attesa per il bacino oggetto di interesse si
stima la portata media annua adottando i criteri del PTUA esposti in precedenza.
Si considera la sezione di Tirano del fiume Adda, riportata tra le sezioni del reticolo
idrico del bacino del fiume Adda all’interno del PTUA, come sezione strumentata di
riferimento e si riportano in Tabella 5 le caratteristiche salienti del bacino strumentato
(M) e di quello non strumentato (S) oggetto di studio.
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Bacino del fiume Adda a
Bacino dell’attuale im-
Tirano (M)
pianto di Grosio (S)
1149
1203
Precipitazione media annua – P[mm]
2
Portata specifica - q [l/s/km ]
26.68
2
Superficie del bacino - A [km ]
906
616
Tabella 5: Caratteristiche salienti del bacino strumentato (M) e di quello non strumentato (S) necessarie per la determinazione del contributo medio unitario nel bacino non
strumentato.
Il contributo unitario medio annuo che compete al bacino che alimenta la derivazione di
Grosio è stimato attraverso l’equazione seguente:
l/s/km2
La portata media naturale, QMEDIA, che defluisce nel bacino che alimenta l’attuale impianto di Grosio può dunque essere stimata come:
m3/s
3.2.2 Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosotto
Le portate generate dai bacini imbriferi che si trovano a monte del bacino oggetto di
interesse vengono captate dal canale di gronda che alimenta l’impianto di Grosio.
L’attuale impianto di Grosotto utilizza dunque le acque che provengono dal bacino residuo dell’Adda e la porzione dei deflussi minimi vitali rilasciati dalle derivazioni di
monte. Per valutare la disponibilità di risorsa idrica del bacino oggetto di interesse si
stima la portata media naturale generata dal bacino residuo, senza considerare al momento gli apporti costituiti dal DMV rilasciato dalle opere di presa dalle derivazioni di
monte, dei quali si terrà debitamente conto nello stimare il deflusso minimo vitale da
rilasciare all’opera di presa dell’impianto.
La precipitazione media annua che cade all’interno del bacino residuo dell’Adda che
alimenta l’attuale impianto di Grosotto, stimata sulla base delle CPMA, risulta pari a
929 mm.
Si considera anche in questo caso il valore di 1000 m s.l.m. come quota alla quale riferire lo zero termico medio invernale ed il valore di 255 mm come altezza di pioggia equivalente necessaria per valutare anche l’apporto nivale, valori relativi alla sezione strumentata dell’Adda a Tirano.
Il fattore correttivo Fc è assunto pari a 0.95, valore che compete alla sezione di Sondalo,
sezione immediatamente inferiore al bacino oggetto di studio riportata all’interno della
Tabella 4 come stabilito dal PTUA.
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Solo una piccola frazione (di area pari a circa 1 km2) del bacino oggetto di interesse, la
cui superficie complessiva è pari a 117 km2, si trova a quote inferiori ai 1000 m s.l.m.
La precipitazione media annua finale si stima dunque come segue:
Determinata la precipitazione media annua attesa per il bacino imbrifero oggetto di interesse si stima la portata media annua adottando i criteri del PTUA esposti in precedenza.
Si considera la sezione di Tirano del fiume Adda, riportata tra le sezioni del reticolo
idrico del bacino di questo stesso fiume all’interno del PTUA, come sezione strumentata di riferimento e si riportano in Tabella 6 le caratteristiche salienti del bacino strumentato (M) e di quello non strumentato (S) oggetto di studio.
Bacino del fiume Adda a
Bacino dell’attuale
Tirano (M)
impianto di Grosotto (S)
1149
1123
Precipitazione media annua – P[mm]
2
Portata specifica - q [l/s/km ]
26.68
2
Superficie del bacino - A [km ]
906
119
Tabella 6: Caratteristiche salienti del bacino strumentato (M) e di quello non strumentato (S) necessarie per la determinazione del contributo medio unitario nel bacino non
strumentato.
Il contributo unitario medio annuo che compete al bacino che alimenta l’attuale impianto di Grosotto è stimato attraverso l’equazione seguente:
l/s/km2
La portata media naturale, QMEDIA, che defluisce nel bacino che alimenta la derivazione
di Grosotto può dunque essere stimata come segue:
m3/s
3.3 STIMA DELLA PORTATA ANTROPIZZATA MEDIA ANNUA
Come stabilito dal PTUA, per la stima delle portate antropizzate sono stati analizzati gli
usi principali dell’acqua all’interno del bacino per individuare eventuali spostamenti di
volumi idrici da monte a valle della sezione di chiusura. In particolare sono state prese
in considerazione solo le derivazioni a scopo idroelettrico, in quanto le più rilevanti dal
punto di vista quantitativo nei bacini in esame. Le derivazioni e gli scarichi civili sono
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infatti di piccola entità rispetto alle portate medie e comunque sempre inferiori ai margini di incertezza della stima delle portate. La portata media annua antropizzata è stata
dunque ottenuta sottraendo alla portata naturale le portate derivate a monte della chiusura del bacino e sommando invece le portate scaricate a monte della sezione di chiusura.
3.3.1 Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosio
Nella porzione del bacino dell’Adda che viene attualmente utilizzato dall’impianto di
Grosio le portate naturali sono modificate dalla derivazione del torrente Spoel (QS), che
immette nel serbatoio di San Giacomo una portata media annua di circa 2.85 m3/s, e
dalle derivazioni degli impianti idroelettrici posti a monte della sezione di chiusura del
bacino. Ci si riferisce in particolare agli impianti del Braulio, il quale scarica le acque
turbinate all’interno del serbatoio di San Giacomo, e di Premadio, il cui scarico viene
incanalato direttamente all’interno dell’opera di presa dell’impianto di Grosio. Entrambi
gli impianti dunque alterano la distribuzione delle portate nel arco della giornata ma,
scaricando la portata all’interno del bacino oggetto di studio, non alterano il bilancio
idrico complessivo.
La portata media annua antropizzata, QAA, è dunque pari a:
m3/s
3.3.2 Bacino dell’Adda che alimenta la derivazione di Grosotto
A monte del bacino residuo dell’Adda che viene attualmente utilizzato dall’impianto di
Grosotto sono presenti le derivazioni degli impianti idroelettrici di Braulio, di Premadio
oltre alle opere di presa della derivazione di Grosio che convogliano le portate restituite
dalla centrale di Premadio, quelle residue del fiume Adda (con opera di presa a Premadio) e dei torrenti Viola, Frodolfo, Vallecetta, Massaniga eVendrello alla centrale di
Grosio. Si tratta dunque di un bacino che risente fortemente di quanto accade a monte.
Avendo però determinato la portata media naturale che affluisce all’impianto di Grosotto considerando unicamente la pozione di bacino imbrifero effettivamente utilizzato
dall’impianto e non essendo ivi presenti derivazioni o trasferimenti di portata da altri
bacini, si può considerare la portata media annua antropizzata, QAA, coincidente con la
portata media annua naturale, QMEDIA.
m3/s
3.4 STIMA DELLA CURVA DI DURATA DELLE PORTATE
Per poter valutare le caratteristiche della derivazione e in particolare la portata media
utilizzabile non è sufficiente conoscere la portata naturale media annua alla sezione di
presa, ma è necessario avere informazioni anche sulla sua variabilità nel corso
dell’anno. Per questo si ricorre allo studio della curva di durata delle portate disponibili.
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Per poter stimare tali curve si è preso a riferimento la curva di durata della portate stimata, sulla base dei dati di portata media giornaliera presenti negli Annali Idrologici
(nel periodo 1930-1937), per la sezione del fiume Adda a Tirano da uno studio commissionato dalla Regione Lombardia3 al gruppo di lavoro composto da docenti del Politecnico di Milano e dell’Istituto Universitario di Architettura di Venezia. Lo studio citato
propone l’utilizzo di una distribuzione di Weibull a tre parametri come distribuzione
che meglio approssima i valori di portata specifica (per unità di superficie) registrati
nella sezione fluviale strumentata. Per l’uso pratico la distribuzione di Weibull si può
esprimere come una funzione che esprime la portata specifica, q (in l/s/km2), in funzione della durata θ (espressa in giorni), come di seguito riportato:
nella quale:
- q = portata specifica (per unità di superficie del bacino imbrifero sotteso) che viene
uguagliata e/o superata per almeno giorni nel corso dell’anno medio [l/s/km2];
- λ, ε = parametri espressi in l/s/km2;
- β = parametro adimensionale.
Per bacini non monitorati lo studio fornisce anche espressioni empiriche per la stima dei
parametri sulla base di grandezze morfologiche e idrologiche di semplice valutazione o,
in maniera sintetica, consente di utilizzare i parametri calcolati per un bacino con caratteristiche simili a quelli dotati di misure di portata. Poiché i bacini che vengono analizzati da questo studio idrologico fanno parte del bacino del fiume Adda sopralacuale si è
scelto di adottare i medesimi parametri stimati dallo studio per la sezione del fiume Adda a Tirano e riportati in Tabella 7.
ε
λ
β
3.260
27.580
1.15
Tabella 7: Valori dei parametri della distribuzione di Weibull che stima la curva di
durata delle portate nella sezione del fiume Adda a Tirano.
Il valore di portata media annua,
, che si deriva dalla curva di durata delle portate
così ottenuta risulta però differente rispetto a quello calcolato al paragrafo 3.2,
,
per ogni bacino considerato; per stimare al meglio la curva di durata delle portate specifica per ciascun sito è necessario perciò applicare anche un coefficiente di correzione γ
pari a:
L’espressione completa della curva di durata utilizzata è quindi la seguente:
“Disponibilità ed ottimizzazione nell’uso della risorsa idrica: parametri per lo sfruttamento idroelettrico” (Novembre 1999).
3
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1








 
Q   q' A    q  A            ln 
   A
365

 




Nei paragrafi seguenti si procede alla stima della curva di durata di portate per i bacini
che alimentano le derivazioni di Grosio e di Grosotto.
3.4.1 Derivazione di Grosio
La portata disponibile alla derivazione di Grosio risulta fortemente influenzata dalla
presenza, a monte, della centrale di Premadio. Infatti il canale derivatore dell’impianto
di Grosio, denominato Premadio-Valgrosina, ha origine allo scarico della centrale di
Premadio, si svolge in sponda destra dell’Adda per una lunghezza di circa 20.5 km e
termina nel serbatoio di Valgrosina, serbatoio che ad ora funge da accumulo con regolazione giornaliera; nel canale derivatore sono immesse le acque di scarico della centrale
di Premadio, quelle derivate dai bacini residui del Viola, dell’Adda e del Frodolfo, oltre
a quelle degli affluenti minori dell’Adda raccolti lungo il percorso.
Si sceglie di stimare la curva di durata delle portate disponibili all’impianto di Grosio
valutando separatamente il contributo di portata turbinata dall’impianto di Premadio e
quello invece che è legato al bacino residuo.
Si ipotizza che l’impianto di Premadio utilizzi tutto il volume di acqua accumulato
all’interno dei bacini di Cancano e di San Giacomo, secondo la potenza massima installata, e rilasci dunque a valle una portata corrispondente alla portata massima turbinabile
per un periodo limitato dell’anno. Alla portata scaricata in modo impulsivo
dall’impianto di Premadio va poi sommata la portata che defluisce naturalmente
all’interno del bacino residuo.
Per l’impianto di Premadio sono noti4:
- Salto medio effettivo
= 646.7 m
- Potenza installata
= 226
MW
- Superficie del bacino imbrifero
= 361
km2
da cui, ipotizzando un rendimento di impianto pari al 89 %, si stima che la portata massima di impianto sia di circa 40 m3/s.
Dalla CPMA è possibile poi determinare il volume di pioggia che cade sul bacino e, di
conseguenza, si stima che la portata massima turbinabile dall’impianto di Premadio si
presenti per il 22.7 % dell’anno medio. Il contributo costituito dalle portate che vengono
scaricate dall’impianto di Premadio si risolve dunque in un unico rettangolo di base pari
alla durata e di altezza coincidente con la portata di 40 m3/s.
Per valutare invece la curva di durata delle portate che compete al bacino residuo si è
scelto di riscalare la curva di durata delle portate unitaria nota per la sezione dell’Adda a
4
Fonte: sito web della società A2A (che attualmente gestisce l’impianto)
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Tirano considerando l’area del bacino residuo e la portata media derivante dal bacino
residuo stesso, come descritto al § 3.4.
La curva di durata delle portate complessiva è dunque data dalla sovrapposizione dei
contributi provenienti dallo scarico della centrale di Premadio e quelli generati dal bacino residuo.
Si riportano in forma grafica (Figura 1) e in forma tabellare (Tabella 8) la curva di durata delle portate relativa al bacino residuo (rappresentata come linea blu) ed anche la
curva di durata delle portate riferita all’intero bacino che viene utilizzato dall’impianto
di Grosio (disegnata con una linea rossa).
Curva durata Portate derivazione di Grosio
90
80
bacino residuo
bacino residuo+t.Spoel+scarico Premadio
portata (m3/s)
70
60
50
40
30
20
10
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
durata (% anno)
Figura 1: Curva di durata delle portate antropizzate del bacino che alimenta la derivazione di Grosio; si raffigurano (in blu) la curva di durata delle portate del bacino residuo e (in rosso) quella delle portate generate dall’intero bacino che compete alla derivazione di Grosio.
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Durata
Portata
bacino impianto
residuo Grosio
[% anno]
[m3/s]
[m3/s]
0.3%
3.0%
9.0%
17.0%
26.0%
34.0%
40.0%
49.0%
58.1%
66.0%
77.0%
83.0%
91.0%
95.1%
100.0%
media
45.92
29.64
21.73
16.97
13.63
11.47
10.12
8.38
6.89
5.72
4.25
3.49
2.51
1.99
1.28
10.27
85.92
69.64
61.73
56.97
13.63
11.47
10.12
8.38
6.89
5.72
4.25
3.49
2.51
1.99
1.28
20.03
Tabella 8: Curva di durata delle portate antropizzate del bacino che alimenta la derivazione di Grosio
3.4.2 Derivazione di Grosotto
Per ricavare la curva di durata delle portate utilizzate dalla derivazione di Grosotto, si è
riscalata la curva unitaria di durate delle portate specifiche dell’Adda a Tirano conoscendo l’area del bacino sotteso dall’impianto di Grosotto e la portata media antropizzata disponibile per l’impianto stesso.
Si riporta la curva di durata delle portate disponibili all’impianto di Grosotto in forma
grafica (Figura 2) e tabellare (Tabella 9).
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Curva durata Portate impianto Grosotto
14.00
12.00
bacino impianto di Grosotto
portata (m3/s)
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
0.0%
20.0%
40.0%
60.0%
80.0%
100.0%
durata (% anno)
Figura 2: Curva di durata delle portate antropizzate del bacino che alimenta la derivazione di Grosotto.
Durata
Portata
[% anno]
0.3%
3.0%
9.0%
17.0%
26.0%
34.0%
40.0%
49.0%
58.1%
66.0%
77.0%
83.0%
91.0%
95.1%
100.0%
media
[m3/s]
13.86
8.95
6.56
5.12
4.11
3.46
3.05
2.53
2.08
1.73
1.28
1.05
0.76
0.60
0.39
3.1
Tabella 9: Curva di durata delle portate antropizzate del bacino che alimenta la derivazione di Grosotto.
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4
DEFLUSSO MINIMO VITALE
4.1 RIFERIMENTI NORMATIVI E DETERMINAZIONE DEL VALORE DEL DMV
L’art. 95 del D. Lgs. 152/2006 specifica come nei piani di tutela debbano essere “adottate le misure volte ad assicurare l'equilibrio del bilancio idrico come definito dalle Autorità di bacino, tenendo conto dei fabbisogni, delle disponibilità, del minimo deflusso
vitale, della capacità di ravvenamento della falda e delle destinazioni d'uso della risorsa
compatibili con le relative caratteristiche qualitative e quantitative.”
In realtà la Regione Lombardia già con la legge regionale n. 25 del 26-5-1982 all’art. 19
aveva richiesto agli Enti che rilasciano le concessioni di derivazione d’acqua la predisposizione di norme disciplinari per prevedere la defluenza continua di una quantità di
acqua sufficiente a garantire anche in periodi di magra la sopravvivenza e la rimonta
dell’ittiofauna. Il rilascio del deflusso minimo vitale è richiamato negli art. 14 e 15 del
Regolamento regionale 24 marzo 2006 n. 2.
Ai sensi dell’Allegato 1 all’“Atto di indirizzi per la politica di uso e tutela delle acque
della Regione Lombardia – Linee strategiche per un utilizzo razionale, consapevole e
sostenibile della risorsa idrica“, approvato con Delibera del Consiglio Regionale 28
Luglio 2004 n. VII/1048, l’espressione per il calcolo del DMV è oggi la seguente, in
applicazione dell’Allegato B alla Deliberazione del Comitato Istituzionale dell’Autorità
di Bacino del Fiume Po n. 7 del 13 Marzo 2002:
DMV = (K · qmeda · S) · (M · Z · A · T)
[l/s]
Nell’espressione riportata il prodotto (K · qmeda · S) è denominato “componente idrologica”, a cui vanno applicati gli eventuali “fattori correttivi” (M · Z · A · T). Z rappresenta il massimo valore tra quello di tre parametri che tengono conto rispettivamente
delle esigenze naturalistiche (N), di fruizione turistico-sociale (F) e della presenza di
carichi inquinanti (Q).
La componente idrologica è definita pari al 10% della portata naturale media annua afferente al bacino imbrifero nella sezione di derivazione, mentre il valore complessivo
del DMV non può superare il 20% della stessa portata naturale media annua.
L’Atto di indirizzi demanda al Programma di Tutela e Uso delle Acque, approvato con
Deliberazione della Giunta Regionale 29 marzo 2006 n. 8/2244, l’individuazione dei
corsi d’acqua sui quali applicare i fattori correttivi e la definizione di criteri e indirizzi
relativi alla determinazione e all’applicazione del solo fattore correttivo Q, mentre per
gli stessi criteri e indirizzi relativi agli altri fattori rimanda ad appositi regolamenti regionali.
Per quanto riguarda l’applicazione dei fattori correttivi, che compete all’Autorità concedente, il PTUA definisce i seguenti criteri:
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 al rilascio della componente idrologica e dei fattori correttivi del DMV devono essere applicati criteri di gradualità, per consentire l’adeguamento progressivo dei settori
economici coinvolti;
 per le nuove concessioni l’imposizione del rilascio della componente idrologica è
contestuale all’emissione della concessione;
 negli altri casi la componente idrologica va applicata: per le concessioni in fase di
rinnovo o variante entro alla data di rilascio della concessione e comunque entro il
31-12-2007, mentre per le concessioni vigenti entro il 31-12-2008;
 i fattori correttivi invece vanno applicati: contestualmente al rilascio della concessione per le nuove derivazioni, i rinnovi e le varianti concesse dopo il 31-12-2008, entro
il 31-12-2015 per le concessioni vigenti;
 il fattore di diluizione Q dovrebbe potersi applicare fin da subito per le nuove derivazioni che interessano i tratti di corso d’acqua individuati come “critici” al fine di raggiungere gli obiettivi di qualità ambientale stabiliti dal D.Lgs. 152/2006;
 potrebbero essere esclusi dall’applicazione del fattore Q le eventuali nuove derivazioni che restituiscono l’intera portata derivata al corso d’acqua e che non interessano scarichi di depuratori con una certa potenzialità (per esempio 2000 abitanti equivalenti) esistenti o previsti dal PTUA;
 il fattore N dovrebbe essere applicato alle derivazioni su tutti i corsi d’acqua naturali
ricadenti all’interno di aree protette o, comunque, che comportino significative ripercussioni sulle stesse;
 per derivazioni che interessano aree protette si consiglia di assumere un valore N in
accordo con l’Ente Gestore dell’area protetta, in funzione delle specifiche prescrizioni in merito al DMV contenute negli strumenti di pianificazione o in specifici studi e
indagini approvate dall’ente gestore dell’area protetta;
 si ritiene necessario prevedere l’applicazione della modulazione dei rilasci in alveo
(fattore T) da subito, in accordo con gli Uffici pesca provinciali;
 il fattore T assume anche una funzione mitigativa degli effetti dell’applicazione del
DMV e dovrebbe essere applicato in relazione all’andamento idrologico naturale del
corso d’acqua e, prioritariamente, alle criticità dell’ittiofauna.
In ogni caso, ai sensi dell’art. 42 comma 4 delle Norme tecniche di attuazione del
PTUA, per tutte le nuove derivazioni, dovrà essere prevista una soglia minima di portata non derivabile, pari a 50 l/s, al di sotto della quale non potrà essere attuata alcuna
derivazione dal corso d’acqua.
4.2 DETERMINAZIONE DEL VALORE DEL DMV
Sulla base delle indicazioni sopra riportate sono state considerate le seguenti modalità di
determinazione e applicazione del DMV:
 è stato previsto il rilascio della componente idrologica del DMV, pari al 10% della
portata naturale media annua afferente al bacino imbrifero;
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 poiché la derivazione non interessa tratti di corpi idrici individuati dal PTUA come
“critici” al fine di raggiungere gli obiettivi di qualità ambientale e, inoltre, prevede la
restituzione completa della portata derivata, non rientra tra quelle per le quali il Programma stesso prevede l’applicazione del fattore di diluizione Q;
 l’applicazione di eventuali ulteriori fattori correttivi avverrà secondo i criteri e gli
indirizzi e nei temi che verranno stabiliti dagli appositi regolamenti della Regione
Lombardia.
 poiché non si ha in progetto di realizzare alcuna nuova derivazione, ma si utilizzeranno le opere di presa attualmente esistenti ne deriva che non si considera una soglia
minima di portata al di sotto della quale non derivare acqua dai vari corsi d’acqua.
Al momento inoltre è in atto un’attività di sperimentazione del DMV su tutte le opere di
presa che ricadono all’interno del bacino dell’Adda sopralacuale in Valtellina (approvato definitivamente, con prescrizioni, con DDG 6443 del 26.06.2009). Si attendono i
risultati di tale sperimentazione per poter definire con maggiore precisione l’ammontare
del DMV su ciascuna opera di presa e stabilire in accordo con ARPA le modalità di
rilascio. Ad ora si sceglie di seguire cautelativamente quanto previsto dal PTUA stimando il DMV come una frazione pari al 10% della portata media annua disponibile nel
bacino.
Complessivamente dunque il DMV stimato per l’intero bacino che alimenta l’attuale
impianto di Grosio risulterebbe ad oggi pari a circa 2.0 m3/s.
DMV = K · qmeda · S = 10 % · QMEDIA · = 10 % · 20.06  2.0m3/s
Pur essendo stato stimato il DMV, per semplicità, in modo globale, verrà rilasciato a
valle di ciascuna opera di presa.
Per completezza si riportano in Tabella 10 i valori del DMV, stimati per ciascuna opera
di presa. Le portate dei bacini del fiume Adda (in località Premadio), dei torrenti Viola
(in località Premadio) e Frodolfo (in località Uzza) sono altamente influenzate dalla
presenza delle opere di presa poste in alta montagna che derivano la portata generata
dalla porzione sommitale dei bacini per alimentare l’impianto di Premadio. Per ciascuno
di questi tre bacini si è dunque considerata solo la porzione di area residua, senza stimare gli apporti eventualmente provenienti da quella parte di bacino utilizzata
dall’impianto di Premadio e che contribuiscono ad incrementare la portata effettivamente defluente nelle sezioni dei corsi d’acqua. Non si è dunque in grado di fornire una stima molto accurata della portata media (e di conseguenza anche del valore del DMV)
transitante nelle sezioni di Premadio (per il fiume Adda e il torrente Viola) e di Uzza
(per il torrente Frodolfo).
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r. Vallecetta
t. Frodolfo*
f. Adda (Premadio)*
t. Viola*
t. Massaniga
valVendrello
val Migiondo
t. Roasco di Eita
t. Roasco Occidentale
DMV [l/s]
12.56
283
63
158
27.05
8.76
10.4
204
220
Tabella 10: DMV valutato per ciascuna opera di presa dell’impianto di Grosio [*: stimata considerando unicamente la porzione di bacino non sottesa dalle opere di presa
poste in alta montagna che alimentano gli impianti di monte (Braulio e Premadio)]
La stima del DMV per il bacino che alimenta la derivazione di Grosotto richiede invece
un ulteriore chiarimento: una porzione significativa del bacino dell’Adda viene derivata
dall’impianto di Grosio e le portate da esso turbinate vengono scaricate a valle
dell’opera di presa della centrale di Grosotto. Su un bacino imbrifero che teoricamente
può essere sotteso dalle prese della centrale di Grosotto di superficie pari a circa 602
km2, si passa ad un bacino direttamente sotteso dall’impianto stesso di superficie pari a
circa 119 km2. Si indica con S1 la porzione di bacino teoricamente utilizzabile dalla
centrale di Grosotto ma in realtà sottesa dalla derivazione di Grosio e con S2 la parte di
bacino residua direttamente sottesa dalla centrale di Grosotto, costituita cioè dal bacino
residuo del fiume Adda e dal bacino del torrente Rezzalasco. La risorsa idrica disponibile è dunque data dalla somma della portata generata dal bacino S2 e del DMV rilasciato
dalle opere di presa dell’impianto che si trovano a monte, cioè generato dal bacino S1.
Il DMV da rilasciare invece in corrispondenza delle opere di presa è quello che compete
all’intero bacino (S1+S2).
Poiché si è scelto di stimare la portata media annua disponibile unicamente come quella
generata dal bacino direttamente sotteso S2, per valutare la portata effettivamente turbinabile non si considera il DMV dell’intero bacino (S1+S2) ma si decurta da
quest’ultimo valore il DMV che viene rilasciato dalle opere di presa poste sul bacino di
monte (S1).
Il bacino S1 è costituito dai bacini individuati dalle opere di presa poste sul torrente
Massaniga, nelle val Vendrello e Vallecetta e sulla porzione di monte del bacino che di
seguito si indicherà come “Alto Grosio” e che comprende i bacini del torrente Viola e
del fiume Adda chiusi alle sezioni di Premadio e del torrente Frodolfo alla sezione di
Uzza. Si riportano in dettaglio in Tabella 11i valori del DMV calcolati per ciascuno di
questi sottobacini. Per valutare poi il DMV dell’intero bacino (S1+S2) teoricamente
sottendibile dalla derivazione di Grosotto si è scelto di distinguere i contributi che competono a ciascuna delle due opere di presa.
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DMV
[l/s]
12.56
27.05
8.76
1224.18
1288.28
1491.5
t. Rezzalasco
Totale DMV S1
f. Adda (Le Prese)
DMV(S1+S2)
Alto Grosio
valVendrello
t. Massaniga
r. Vallecetta
DMV(S1)
93.3
Tabella 11: contributi al DMV stimati per il bacino S1 e per il bacino (S1+S2) teoricamente sotteso dall’impianto di Grosotto.
Il DMV che deve dunque essere rilasciato a valle dell’opera di presa posta sul fiume
Adda è pari a 1491.5 l/s, mentre quello che deve essere rilasciato a valle dell’opera di
presa posta sul torrente Rezzalasco è pari a 93.3 l/s.
Per la valutazione delle portate turbinabili dall’impianto di Grosotto sarà invece necessario decurtare dalla curva di durata delle portate un valore pari a DMVGrosotto determinato come segue:
DMVGrosotto = DMV(S1+S2) – DMV(S1) = (1491.5+93.3) – 1282.7 = 302.1 l/s
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5
VALUTAZIONE DELLE PORTATE DISPONIBILI E D’IMPIANTO
5.1 DERIVAZIONE DI GROSIO
Per stimare la curva di durata delle portate effettivamente disponibili per la derivazione
si sottrae alla curva di durata delle portate un contributo pari al DMV.
Si presenta in Figura 3 la curva di durata delle portate disponibili, tenendo cautelativamente conto di un DMV pari al 10% della portata media annua antropizzata, pari cioè a
2.0 m3/s.
curva di durata delle portate derivazione di Grosio
portata (m3/s)
100.00
90.00
portate
80.00
portate disponibili
70.00
portate di impianto
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0% 100.0%
durata (% anno)
Figura 3: Curva di durata delle portate antropizzate (in rosso), delle portate disponibili
(in verde) del bacino che alimenta la derivazione di Grosio e delle portate di impianto
(in nero) avendo scelto una portata massima turbinabile pari a 80 m3/s.
La relazione del progetto originale dell’impianto di Grosio (del marzo 1957 a firma del
prof. Ing. Felice Contessini) riporta alcune informazioni importanti sulle dimensioni
dell’invaso di Valgrosina; in particolare si apprende che il livello di massimo invaso è
stato progettato pari a 1210.0 m s.l.m. e quello di minimo invaso pari a 1183.0 m s.l.m.
(con un’escursione totale pari dunque a 27 m).
L’invaso di Valgrosina viene attualmente utilizzato come serbatoio per consentire la
regolazione giornaliera delle portate turbinabili dalla centrale di Grosio.
Si intende mantenere il livello del serbatoio sufficientemente stabile ed elevato in modo
da consentire la fruizione turistica del lago di Valgrosina ma, allo stesso tempo, si vuole
conservare la possibilità offerta dalla presenza della diga di garantire il funzionamento
dell’impianto stesso anche come erogatore di servizi di rete.
È per questo motivo che, al momento, si propone di mantenere il livello di invaso nelle
normali condizioni di funzionamento dell’impianto ad una quota pari a circa 3 m. al di
sotto della quota di massimo invaso (quindi alla quota di 1207 m.s.l.m.) e di poter sfruttare la residua capacità dell’invaso di Valgrosina eventualmente allo scopo di regolazio-
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ne delle portate. Si rammenta la presenza a monte della derivazione Grosio
dell’impianto di Premadio le cui portate turbinate vengono scaricate all’interno del canale derivatore Premadio-Valgrosina. Lo stesso canale derivatore, lungo il suo percorso,
raccoglie anche le portate generate sul bacino del fiume Adda e di alcuni suoi affluenti,
come presentato nei paragrafi precedenti. Ad ora quindi si propone di gestire la derivazione Grosio dell’impianto di Grande Grosio ad acqua fluente, regolato in base alla gestione dell’impianto di monte di Premadio. Come anticipato al paragrafo 3.4.1 è verosimile immaginare che, in base alle caratteristiche desunte dal sito web della società
A2A che descrive l’impianto di Premadio, la portata massima turbinabile da questo sia
di circa 40 m3/s e che venga gestito in modo da concentrare le portate massime nelle ore
di punta. Confluiscono invece senza alcuna modulazione all’interno del canale derivatore le portate generate dai bacini dei torrenti Viola, Frodolfo, Vallecetta e fiume Adda
oltre ai rii Massaniga, Val Vendrello e Val Migiondo, mentre le portate generate sui due
rami del torrente Roasco defluiscono direttamente all’interno dell’invaso. Ne consegue
che la curva di durata delle portate “naturali” assume l’andamento riportato in Figura 3
a linea rossa.
Tutto ciò premesso, non appare opportuno ridurre la portata massima d’impianto e si
propone dunque il valore di 80 m3/s come portata massima derivabile.
5.1.1 Ipotesi di gestione dell’invaso di Valgrosina
In condizioni medie, senza considerare le fasi transitorie, il funzionamento della derivazione di Grosio sarà quindi funzione delle condizioni medie presenti sull’intero bacino
imbrifero che lo alimenta. In particolare l’impianto funzionerà ad acqua fluente, altamente influenzato dalla regolazione effettuata all’impianto di Premadio.
Per valutare i volumi di acqua in ingresso,si distinguono le portate provenienti dai rami
del torrente Roasco (Roasco di Eita e Roasco della Val di Sacco) da quelle invece raccolte dal canale derivatore Premadio-Valgrosina lungo il suo percorso. Tutte le opere di
presa poste lungo il tracciato del canale Premadio-Valgrosina derivano la portata generata sui corrispondenti bacini in maniera continuativa tranne quella turbinata
dall’impianto di Premadio che viene scaricata direttamente all’imbocco del canale stesso. Verosimilmente infatti,la portata utilizzata dall’impianto di Premadio ha carattere
impulsivo in quanto si suppone che questo, dotato di grandi invasi a monte, sia esercito
in modo da concentrare la produzione, effettuata a massimo carico,in un intervallo limitato di tempo.
Dai dati di concessione dell’impianto di Premadio si ricava una portata massima
d’impianto di circa 40 m3/s.
È possibile stimare la portata media annua naturale defluente negli altri bacini che vengono derivati dal canale Premadio-Valgrosina a partire dalla precipitazione media annua
che cade sui bacini, ricorrendo alla medesima procedura descritta al paragrafo 3.2 che si
basa sull’utilizzo della CPMA.
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Complessivamente nei bacini dei torrenti Viola, Frodolfo, Vallecetta e nel bacino resi-
Portata massima [m3/s]
Massaniga
Val Vendrello
Migiondo
Roasco di Eita
Roasco
Val di Sacco
Portata media [m3/s]
Viola
Frodolfo
Vallecetta
Adda
Opere di presa
Scarico centrale
di Premadio
duo del fiume Adda chiuso a Premadio defluisce una portata pari a circa 5.42 m3/s,
mentre gli altri bacini che vengono derivati dal canale Premadio-Valgrosina sono caratterizzati da portate medie annue pari a circa 0.62 m3/s. Per i due rami del Roasco si è
stimata, sempre con la medesima procedura, una portata media annua pari a 2.04 m 3/s,
per il ramo della val di Eita, e di 2.20 m3/s per il ramo della val di Sacco. In Tabella 12
vengono presentati i contributi appena descritti, che sono mediamente sempre disponibili, a differenza di quanto accade per la portata turbinata dall’impianto di Premadio.
5.42
0.57
2.20
2.04
40
Tabella 12: Portate derivabili attraverso il canale derivatore Premadio-Valgrosina.
Le portate derivabili da ciascuna opera di presa vengono quantificate decurtando dalle
portate medie annue il relativo DMV (stimato come il 10% della portata media annua)
per tutti i contributi ad eccezione di quelli turbinati dall’impianto di Premadio. Si stima
che l’impianto di Premadio possa funzionare a pieno carico (40.03 m3/s) mediamente
per 8.046 ore al giorno, tenuto conto delle piogge medie annue che afferiscono al suo
bacino imbrifero e del DMV da rilasciare.
Nelle condizioni medie, per una durata complessiva di 8.046 ore al giorno la derivazione Grosio può quindi turbinare una portata pari a circa 49.24 m3/s (pari cioè a 40.03
m3/s proveniente dall’impianto di Premadio ai quali si somma la portata di 9.21 m3/s
proveniente dal bacino residuo); nel resto della giornata invece viene turbinata unicamente la portata che compete al bacino residuo. In tal modo il volume invasato
all’interno del bacino di Valgrosina si mantiene sostanzialmente costante.
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ipotesi gestione Valgrosina
2.5E+05
60
Q Premadio
2.0E+05
50
Q Grosio
40
1.5E+05
30
1.0E+05
Portata (m3/s)
Volume Valgrosina [m3]
Vol Valgrosina
20
5.0E+04
10
0.0E+00
0
0
5
10
15
20
25
Figura 4: ipotesi di gestione dell’invaso di Valgrosina nelle condizioni medie di portata.
5.2 DERIVAZIONE DI GROSOTTO
Per valutare la curva di durata delle portate effettivamente turbinabili dall’impianto di
Grosotto è necessario decurtare dalla curva di durata delle portate antropizzate un valore
pari a DMVGrosotto (302.1 l/s) determinato al paragrafo 4.2.
In base alla curva di durata delle portate disponibili si sceglie dunque il valore di 6 m3/s
come portata massima di impianto per la derivazione Grosotto.
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Curva durata Portate Grosotto
14
12
portate
potrate disponibili
portata (m3/s)
10
curva impianto
8
6
4
2
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
durata (% anno)
Figura 5: Curva di durata delle portate antropizzate (in rosso), delle portate disponibili
(in verde) nel bacino che alimenta la derivazione di Grosotto;in nero la curva delle
portate turbinabili.
Nella Tabella 13 si riportano in conclusione le portate medie e massime derivabili dal
futuro impianto di Grande Grosio, mantenendo una distinzione tra le derivazioni di
Grosio e di Grosotto.
Grosio
Grosotto
3
Portata massima turbinabile [m /s]
80.00
6.00
Portata media turbinabile [m3/s]
18.04
2.56
Tabella 13: portate massime e minime per l’impianto Grande Grosio.
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6
DIMENSIONAMENTO DELLE OPERE IDRAULICHE
La nuova centrale Grande Grosio prevede l’utilizzo delle portate disponibili alle derivazioni esistenti delle attuali centrali di Grosio e Grosotto. Le opere esistenti non verranno
in alcun modo modificate fino alle rispettive camere valvole; si intende dunque mantenere le esistenti opere di presa, le attuali opere di convogliamento e vasche di carico. Si
realizzeranno nuove condotte in galleria dalle camere valvole esistenti fino alla nuova
centrale, una nuova centrale che ospiterà i gruppi di entrambe le derivazioni ed un’unica
galleria di scarico che convoglierà le portate turbinate dai gruppi fino all’immissione
delle stesse nell’alveo del fiume Adda in località Stazzona nel comune di Villa di Tirano.
Si prescinde in questa sede dal fornire il dimensionamento delle opere esistenti che non
verranno modificate dal progetto oggetto di interesse.
Si entrerà invece nel dettaglio del dimensionamento delle condotte forzate che sono
alimentate dalle derivazioni dell’impianto di Grosio e della condotta alimentata dalle
opere di presa dell’impianto di Grosotto, così come si descriverà il dimensionamento
della galleria di restituzione che convoglierà le portate scaricate dai gruppi di entrambe
le derivazioni fino allo scarico situato in prossimità della località Stazzona.
6.1 DERIVAZIONE GROSIO: DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE FORZATE
Sono note, per l’invaso di Valgrosina, le quote di massimo invaso (1210 m s.l.m.), di
minimo invaso (1183 m s.l.m.) ed il livello di invaso nelle normali condizioni di funzionamento dell’impianto (1207 m s.l.m.). Per la stima del salto utile (salto in base al
quale sono stabiliti i canoni nel caso di derivazione idroelettrica ai sensi del Regolamento Regionale 2/2006) si ipotizza una quota corrispondente al livello medio di invaso, il
baricentro cioè del volume utile di regolazione del bacino, pari a 1205.5 m s.l.m.
Si prevede di continuare ad utilizzare le strutture attualmente in funzione fino alla camera valvole posta dopo i pozzi piezometrici della derivazione di Grosio; ai fini del calcolo
delle perdite di carico si sottolinea che dall’invaso di Valgrosina hanno inizio due gallerie in pressione, ciascuna di diametro 3.60 m sboccanti in due pozzi piezometrici distinti, muniti delle relative camere di compenso e di espansione.
Poiché il salto netto varia in funzione della portata e delle caratteristiche geometriche e
idrauliche della condotta di adduzione, per la stima delle perdite di carico che si verificano in questo tratto di galleria in pressione ci si riconduce alla condizione più gravosa,
cioè il transito della portata massima. Considerando un coefficiente di scabrezza (di
Gauckler-Strickler) pari a 65 m1/3/s ed avendo le gallerie in pressione esistenti una lunghezza di 3070 m, le perdite di carico che si verificano al loro interno sono stimate
pari a 12.91 m.
Si sceglie poi di realizzare una nuova centrale, abbandonando l’attuale impianto proprio
a partire dalle camere valvole, adottando quindi nuove condotte forzate, ciascuna delle
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quali in grado di convogliare metà della portata massima turbinabile dal nuovo impianto.
Si riportano qui di seguito i dati necessari per effettuare il dimensionamento delle condotte forzate:
 Portata massima d’impianto
80 m3/s
 Portata media di impianto
18.04 m3/s
 Numero di condotte forzate di uguali dimensioni
2
 Livello massimo invaso
1210 m s.l.m.
 Livello minimo invaso
1183 m s.l.m.
 Livello di invaso in condizioni di esercizio
1207 m s.l.m.
 Baricentro del volume dell’invaso
1205.5 m s.l.m.
 Quota ugelli
403.5 m s.l.m.
 Livello del pelo morto del canale a valle del meccanismo motore
399.0 m s.l.m.
 Salto nominale = 1205.5 – 399.0=
806.5 m
 Salto lordo = 1207.0 – 403.5=
803.5 m
 Lunghezza totale delle condotte
1309 m
Potendo disporre dell’invaso di Valgrosina pur avendo privilegiato il funzionamento
dell’impianto ad acqua fluente (regolato dall’impianto di monte) per la maggior parte
del tempo e non a massimo carico per un ridotto numero di ore durante l’anno, si procede al dimensionamento delle condotte forzate adottando la portata massima come portata di dimensionamento.
In base a considerazioni di carattere sia economico che idraulico, si è scelto di adottare
condotte forzate il cui diametro interno sia pari a 3.0 m. Per ridurre lo spessore delle
condotte forzate esse saranno realizzate con acciai speciali (S690 o equivalenti) cosicché lo spessore massimo atteso si attesterà intorno a 33 mm.
In condizioni di massimo carico le perdite di carico che si verificano all’interno delle
condotte forzate risultano pari a circa 8.48 m; a queste si sommano le perdite distribuite
che si verificano nel tratto compreso tra l’invaso e la camera valvole (12.91 m). Ne consegue che il salto netto, valutato considerando il livello dell’invaso di Valgrosina di
esercizio (1207 m s.l.m.) e la portata massima di impianto (80 m3/s) risulta:

= 803.50– 12.91 – 8.48 = 782.11 m.
Poiché le perdite di carico distribuite sono in qualche misura proporzionali alla velocità
dell’acqua che scorre in condotta ed inversamente proporzionali al raggio idraulico, ne
discende che il salto netto mediamente disponibile alla derivazione di Grosio varia al
variare della portata turbinata; per la sua stima si ricorre quindi a considerazioni di carattere energetico.
Della curva di durata delle portate turbinabili dalla derivazione Grosio, con un passo
temporale di 1 giorno, è possibile determinare istante per istante le perdite di carico che
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si verificano in condotta al transito della portata disponibile e di conseguenza anche il
salto netto. La produzione attesa è quindi data dall’integrazione seguente:
nella quale si è considerato un passo temporale pari ad 1 giorno e si è indicato con:

= producibilità media annua

= rendimento medio considerato per il sistema turbina – generatore - trasformatore,
pari a 0.89

= portata di impianto turbinata all’istante

= salto netto corrispondente alla portata turbinata nell’istante

= tempo medio annuo di esercizio.
Solitamente si considera il tempo medio annuo di esercizio pari a 8500 ore; si considerano cioè 10 giorni medi annui di fermo impianto per guasto o per manutenzioni programmate. Nel caso in questione si opta, come è meglio argomentato nella “relazione
particolareggiata”, per l’utilizzo di 4 gruppi (Pelton a 5 getti) ciascuno dimensionato per
una portata massima di 20 m3/s; considerata la curva di durata delle portate si nota che
per la maggior parte del tempo i gruppi non lavoreranno a massimo carico e, presumibilmente, ci si aspetta di poter programmare le manutenzioni su differenti turni in modo
da non dover mai fermare la produzione. Di conseguenza si può quindi immaginare di
non incappare praticamente mai in un caso di completo fermo impianto; D risulta quindi
uguale a 8760.
Il salto netto medio viene dunque valutato come il salto con il quale, nelle condizioni
medie di portata si stima la stessa produzione attesa media annua valutata con
l’espressione precedente; si ricorre cioè all’equivalenza seguente:
Nella quale si è indicato con:

= portata media di impianto, pari a 18.04 m3/s

= salto netto medio
Il salto netto medio è dunque stimato pari a circa 793.67 m.
6.2 DERIVAZIONE GROSOTTO: DIMENSIONAMENTO DELLE CONDOTTE FORZATE
Si sottolinea che nell’ottobre 2004 è stato riattivato il canale derivatore che convoglia le
acque derivate dal fiume Adda e dal torrente Rezzalasco e, nella stessa occasione, è
stato ripristinata una sola delle tre condotte forzate originarie, oltre ad abbandonare
completamente la vasca di carico presente in località Nedrin.
Anche per quanto riguarda la derivazione Grosotto del nuovo impianto Grande Grosio
si intende mantenere almeno in parte la configurazione ad ora adottata dall’impianto di
Grosotto. Il canale derivatore convoglia la portata all’interno dell’unico pozzo di carico
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ancora utilizzato che si trova a quota 933 m s.l.m; una nuova condotta forzata convoglierà la portata disponibile dalla camera valvole fino ai locali della centrale Grande
Grosio rimanendo inizialmente in superficie, sfruttando la sede delle attuali condotte
forzate, ed entrando in profondità una volta attraversato l’alveo del fiume Adda.
In questo caso, non avendo la possibilità di accumulare acqua in quota si sceglie di dimensionare questa porzione dell’impianto riferendosi non più alla massima portata di
impianto ma alla portata media.
Si riportano qui di seguito i dati necessari per effettuare il dimensionamento della condotta forzata:
 Portata massima d’impianto
6.00 m3/s
 Portata media di impianto
2.56 m3/s
 Numero di condotte forzate
 Quota pozzi di carico
 Quota ugelli
1
933 m s.l.m.
403.5 m s.l.m.
 Salto medio lordo = 933 – 403.5 =
 Lunghezza della condotta forzata
529.5 m
2245 m
In base a considerazioni di carattere sia economico che idraulico, si è scelto di adottare
una condotta forzata il cui diametro interno sia pari a 1.50 m ed il cui spessore non sia
inferiore a 20 mm.
In condizioni di portata media le perdite di carico risultano pari a 2.41 m.
Per la stima del valore del salto medio netto si ripercorre quanto precedentemente proposto per la derivazione di Grosio.
Essendo le perdite di carico distribuite in qualche misura proporzionali alla velocità
dell’acqua che scorre in condotta ed inversamente proporzionali al raggio idraulico, ne
discende che il salto netto disponibile alla derivazione di Grosotto varia al variare della
portata turbinata e dunque per stimare il loro valore sono necessarie considerazioni di
carattere energetico.
Come già proposto al paragrafo precedente per la derivazione Grosio, è possibile determinare istante per istante le perdite di carico che si verificano in condotta al transito
della portata disponibile e di conseguenza anche il salto netto. La produzione attesa è
quindi data dall’integrazione seguente:
nella quale si è considerato un passo temporale pari ad 1 giorno e si è indicato con:


= producibilità media annua
= rendimento medio considerato per il sistema turbina – generatore - trasformatore,
pari a 0.89

= portata di impianto turbinata all’istante
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
= salto netto corrispondente alla portata turbinata nell’istante

= tempo medio annuo di esercizio, pari a 8500 ore, considerando 10 giorni medi
annui di fermo impianto per guasto o per manutenzioni programmate.
Il salto netto medio viene dunque valutato come il salto con il quale, nelle condizioni
medie di portata si stima la stessa produzione attesa media annua valutata con
l’espressione precedente; si ricorre cioè all’equivalenza seguente:
Nella quale si è indicato con:

= portata media di impianto, pari a 2.56 m3/s

= salto netto medio
Il salto netto medio è dunque stimato pari a circa 522.92 m.
6.3
GALLERIA DI RESTITUZIONE
Le portate provenienti da entrambe le derivazioni vengono turbinate nel medesimo locale di centrale ed immesse nel canale di scarico che restituisce le acque al fiume Adda in
località Stazzona. Si tratta di un canale lungo circa 19 km, la cui pendenza media è di
circa 0.05%.
Questo deve essere in grado di convogliare, senza entrare in pressione, la portata massima turbinabile contemporaneamente da entrambi gli impianti, pari cioè a 86 m 3/s. Riconducendoci alle condizioni di moto uniforme, si opta per una sezione circolare di diametro pari a 8 m in cui l’altezza d’acqua di moto uniforme sarà circa 5.80 m.
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7
STIMA DELL’AUMENTO DELL’ENERGIA PRODOTTA
La risorsa idrica che viene utilizzata dall’insieme di centrali attualmente operative in
Valtellina (Grosio, Grosotto, Lovero e Stazzona) verrebbe diversamente impiegata dalla
nuova centrale di Grande Grosio.
Le attuali centrali di Grosio e di Grosotto scaricano, infatti, tutta la portata turbinata
direttamente all’interno di grandi vasche che si trovano nelle immediate vicinanze
dell’abitato di Grosotto. In queste stesse vasche viene immessa anche la portata scaricata dalla centrale di Boscaccia, che non viene toccata dal nuovo progetto; l’opera di presa
di questo ultimo impianto si trova sul fiume Adda, a valle di quelle dell’impianto di
Grosotto, e capta quindi le acque del bacino residuo di superficie pari a circa 36 km2.
Procedendo verso valle nella descrizione della situazione attualmente presente in Valtellina, si trova l’impianto di Lovero che utilizza le portate raccolte all’interno delle grandi
vasche presenti a Grosotto, di capacità pari a 80000 m3. Le portate vengono convogliate
con un canale sulla verticale della centrale in caverna; il canale di restituzione di questo
impianto sfocia poi nel fiume Adda all’interno di un bacino artificiale realizzato tramite
la traversa di Sernio. All’interno di questo bacino vengono dunque raccolte le portate
già turbinate dagli impianti che si trovano a monte e le portate generate dal bacino residuo del fiume Adda. L’impianto di Stazzona, l’ultimo della cascata di centrali coinvolte
dal nuovo progetto Grande Grosio, utilizza le portate raccolte nel bacino di Sernio, le
convoglia all’interno di un canale derivatore sotterraneo, le turbina nella centrale in caverna e le restituisce al fiume Adda in prossimità dell’abitato di Stazzona.
La configurazione prevista invece dal progetto Grande Grosio considera unicamente
l’utilizzo dei volumi di acqua che si generano all’interno dei bacini imbriferi che alimentano le attuali centrali di Grosio e di Grosotto, lasciando in alveo la portata generata
dal bacino residuo del fiume Adda. Ne consegue che, a parità di altre condizioni (applicazione del PTUA o sperimentazione) il DMV nell’Adda viene aumentato, a partire
dalle vasche di Grosotto e fino alla restituzione della centrale Grande Grosio, di una
portata pari a quella turbinata dalla centrale di Boscaccia.
Si vuole valutare l’aumento di energia producibile adottando il nuovo impianto Grande
Grosio rispetto a quella prodotta, con la medesima disponibilità di risorsa idrica, con
l’attuale cascata di impianti presenti in Valtellina. Si è scelto di riferirsi alle medesime
condizioni idrologiche tanto nella configurazione futura, quanto nella configurazione
attuale per poter avere un paragone omogeneo tra le due situazioni; per questo motivo
non si è tenuto conto della presenza, allo stato attuale, della sperimentazione del DMV
in atto sulle opere di presa della Valtellina. Si è scelto infatti di considerare in entrambe
le configurazioni il rilascio del DMV come previsto dal PTUA.
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7.1
STIMA DELL’ENERGIA PRODUCIBILE CON LA FUTURA CENTRALE GRANDE GROSIO
L’energia che si produrrebbe adottando il nuovo impianto di Grande Grosio viene stimata sommando i contributi che derivano dai due impianti che utilizzeranno, con salti
differenti, le acque derivate dagli attuali impianti di Grosio e Grosotto.
Per quanto riguarda la derivazione di Grosio si è già discusso in precedenza la volontà
di mantenere il livello del lago di Valgrosina alto ed il più possibile stabile, conservando comunque la possibilità di regolare le portate in arrivo sfruttando il volume rappresentato dagli ultimi 3 m di invaso.
Si riassumono di seguito i dati utili, la cui descrizione dettagliata è stata presentata nei
paragrafi precedenti, alla stima della producibilità media annua riferita alla derivazione
di Grosio, desunta a partire dalla curva di durata delle portate di impianto presentata al §
5.1.
- Salto medio netto:
- Portata massima di impianto:
793.67 m
80 m3/s
- Portata media di impianto:
18.04 m3/s
- Rendimento medio di impianto:
89 %
- Producibilità media annua (derivazione Grosio):
1095.00 GWh
La producibilità media annua dell’impianto che farà capo all’attuale derivazione di Grosotto è stata stimata sulla base della curva di impianto presentata al § 5.2.
Si riassumono di seguito i parametri utili per la stima della producibilità riferita alla
derivazione di Grosotto, ricordando che il salto effettivamente disponibile all’ingresso
del meccanismo motore, varia in funzione della portata e delle caratteristiche geometriche e idrauliche della condotta di adduzione; per questo motivo, in accordo a quanto
presentato al § 6.2 si è deciso di presentare qui di seguito un valore medio del salto medio netto pari a 522.92 m. In particolare:
- Salto medio netto:
522.92 m
- Portata massima di impianto:
6 m3/s
- Portata media di impianto:
2.56 m3/s
- Rendimento medio di impianto:
- Producibilità media annua (derivazione Grosotto):
89 %
99.30 GWh
Complessivamente dunque con la configurazione prevista dall’impianto Grande Grosio
si otterrebbe una producibilità media annua di 1095.00 + 99.30 = 1194.30 GWh
STIMA DELL’ENERGIA PRODOTTA CON L’ATTUALE CASCATA DI CENTRALI IN
VALTELLINA
Il sistema di centrali in cascata attualmente presenti in Valtellina che sarebbero interessate dalla futura centrale Grande Grosio è costituito dagli impianti di Grosio, Grosotto,
Lovero e Stazzona; il bacino imbrifero utilizzato dall’attuale centrale di Boscaccia non
verrà sotteso dal futuro impianto Grande Grosio, e la stessa centrale di Boscaccia non
verrà toccata dalla futura configurazione dunque, per una corretta valutazione della va7.2
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riazione della producibilità media annua, si ritiene opportuno non considerare questo
impianto.
7.2.1 Attuale impianto di Grosio
La risorsa idrica disponibile per l’attuale impianto di Grosio coincide con quella disponibile alla derivazione Grosio della futura centrale Grande Grosio. Si rammenta che la
risorsa idrica fruibile è stata stimata come descritto nei paragrafi precedenti, tenendo
cioè in considerazione il rilascio di DMV pari al 10% della portata media annua antropizzata.
Per valutare l’energia attualmente prodotta dalla centrale si sceglie perciò di riferirsi al
medesimo volume idrico,
, stimato per la futura configurazione e rappresentato dall’area sottesa dalla curva di durata delle portate disponibili rappresentata
in Figura 3.
Tenendo conto che uno solo dei 4 gruppi attualmente operativi è nuovo, mentre gli altri
sono stati sottoposti a revisione, si considera un rendimento medio di impianto, , pari a
80%.
È utile conoscere il salto medio effettivo5, indicato con , ai fini della stima della producibilità media annua attuale della centrale di Grosio,
che avviene in
accordo all’espressione
.
Riassumiamo di seguito tali valori:

598 m

80 %

741.41 GWh
7.2.2 Attuale impianto di Grosotto
Anche per l’impianto di Grosotto la risorsa idrica attualmente utilizzata coincide con la
quella che servirà la derivazione Grosotto della futura centrale di Grande Grosio. Si sa
inoltre che nel 2004, dopo un periodo di inattività, è stato ripristinato un solo gruppo5, la
cui potenza è pari a 10 MW e la cui portata è di 4 m3/s.
Sono dunque noti5:
- Salto medio effettivo:
- Potenza:
320.05 m
10 MW
- Portata massima di impianto:
4 m3/s
Dalla conoscenza della curva di durata delle portate disponibili alle opere di presa della
derivazione Grosotto si è proceduto alla stima della curva di impianto dell’attuale centrale di Grosotto, presentata in Figura 6, considerando una portata massima turbinabile
pari a 4 m3/s.
5
Dato ricavato dal sito web di A2A
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curva di durata delle portate [attuale centrale Grosotto]
14
12
portate
potrate disponibili
portata (m3/s)
10
curva impianto
8
6
4
2
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
durata (% anno)
Figura 6: Curva di durata delle portate antropizzate (in rosso), disponibili (in verde,
dedotte sottraendo il DMV dalla curva di durata delle portate antropizzate) e turbinabili (in nero) dall’attuale centrale di Grosotto.
Tenendo poi conto del fatto che è stato ripristinato recentemente il gruppo originale
(risalente al 1910) si considera un rendimento medio di impianto pari al 73 %.
Di conseguenza la producibilità media annua dell’attuale impianto di Grosotto viene stimata pari a 45.18 GWh.
7.2.3 Attuale impianto di Lovero
L’impianto di Lovero utilizza le portate raccolte all’interno delle grandi vasche presenti
a Grosotto nelle quali sono convogliate unicamente le portate turbinate dagli impianti di
Grosio, Grosotto e Boscaccia. Non esistono dunque ulteriori opere di presa all’interno
dell’alveo del fiume Adda.
Per stimare la produzione della centrale di Lovero si fa affidamento sui volumi che possono essere turbinati dalle stesse tre centrali.
I volumi di acqua turbinabili nelle condizioni attuali dalle centrali di Grosio e Grosotto
a questo punto della trattazione sono noti, perché già stimati nei paragrafi precedenti. Il
volume di acqua turbinabile dalla centrale di Boscaccia invece richiede un approfondimento; per la sua stima si è seguita la medesima procedura prevista dal PTUA e qui
adottata per la valutazione delle portate disponibili per le derivazioni già analizzate. A
partire dunque dalla carta delle precipitazioni medie annue si è derivato il valore di portata media annua disponibile alla sezione di Boscaccia; si è adottata poi la curva di durata delle portate naturali unitaria stimata nella sezione del fiume Adda a Tirano dallo
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studio effettuato dal Politecnico di Milano6 e la si è opportunamente trasferita alla sezione di Boscaccia. Si è poi sottratta da questa curva una quantità pari al DMV, valutato
come il 10% della portata media annua, per ottenere le portate disponibili in alveo in
quella sezione.
Sono inoltre noti i seguenti dati per la centrale di Boscaccia7:
- Salto medio effettivo:
208.40 m
- Potenza:
3.3 MW
In base dunque a queste informazioni si è dedotto che l’impianto attualmente in funzione sia tarato con una portata massima pari a 2 m3/s. In Figura 7 si riportano le curve di
durata delle portate dedotte per la centrale di Boscaccia.
Curva di durata delle portate [Boscaccia]
portata (m3/s)
4.5
4.0
portata
3.5
portata disponibile
3.0
curva di impianto
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
durata (% anno)
Figura 7: Curva di durata delle portate antropizzate (in rosso), disponibili (in verde,
dedotte sottraendo il DMV dalla curva di durata delle portate antropizzate) e turbinabili (in nero) dall’attuale centrale di Boscaccia.
Sulla base di queste informazioni è possibile dunque dedurre il volume di acqua al momento turbinabile dalla centrale di Boscaccia e dunque disponibile anche per l’impianto
di Lovero.
Tenendo conto che il gruppo è stato recentemente sostituito7 si è considerato un rendimento medio del 82 %.
Si riportano qui di seguito le informazioni necessarie per la stima della producibilità
media annua della centrale di Lovero attualmente in funzione:
 Salto medio effettivo:
107.25 m
 Volume di acqua disponibile:
“Disponibilità ed ottimizzazione nell’uso della risorsa idrica” (Novembre 1999).
7 Dati rilevati dal sito web di A2A
6
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568.72 Mm3
o Impianto di Grosio:
o Impianto di Grosotto:
71.10 Mm3
o Impianto di Boscaccia:
25.23 Mm3
o Volume totale turbinabile alla centrale di Lovero:
665.04 Mm3
 Rendimento medio di impianto:
82 %
Di conseguenza la producibilità media annua dell’attuale impianto di Lovero viene
stimata pari a 159.35 GWh.
7.2.4 Attuale impianto di Stazzona
L’impianto di Stazzona, l’ultimo della cascata di centrali della Valtellina coinvolte dal
nuovo progetto Grande Grosio, utilizza le portate turbinate dalle centrali di monte, scaricate dalla centrale di Lovero all’interno dell’alveo del fiume Adda e raccolte nel bacino di Sernio. In sostanza dunque all’opera di presa della centrale di Stazzona è disponibile la portata generata dall’intero bacino imbrifero del fiume Adda. Per questo, per
valutare la producibilità media annua dell’impianto di Stazzona si sceglie di valutare,
sempre ricorrendo alla procedura prevista dal PTUA, la portata media annua disponibile
in quella sezione.
Il sito web della società A2A riporta, per l’impianto attualmente in funzione a Stazzona,
le seguenti caratteristiche:
 Salto medio effettivo:
88.73 m
 Potenza installata:
30 MW
Da queste informazioni si deduce che, presumibilmente, la portata massima di impianto
è di 40 m3/s. In Figura 8 sono rappresentate le curve di durata delle portate antropizzate,
disponibili e turbinabili dall’attuale centrale di Stazzona.
Curva di durata delle portate [Stazzona]
120
portata
100
portata (m3/s)
portata disponibile
curva d'impianto
80
60
40
20
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
durata (% anno)
Figura 8: Curva di durata delle portate antropizzate (in rosso), disponibili (in verde,
dedotte sottraendo il DMV alla curva di durata delle portate antropizzate) e turbinabili
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(in nero) dall’attuale centrale di Stazzona
Tenendo poi in considerazione che i gruppi sono stati recentemente sostituiti si è considerato un rendimento medio di impianto pari a 80% con il quale si stima una producibilità media annua per l’attuale impianto di Stazzona pari a 125.56 GWh.
7.3 CONFRONTO TRA LA SITUAZIONE ATTUALE E LE PREVISIONI FUTURE
In conclusione si nota come, a partire dalla medesima risorsa idrica, il futuro impianto
Grande Grosio consente di produrre un quantitativo di energia superiore rispetto a quello che si ottiene adottando lo schema di centrali in cascata attualmente presente in Valtellina. Si riassume in Tabella 14 quanto dedotto per ogni singola centrale.
Grande Grosio
Derivazione
Grosio
Derivazione
Grosotto
Totale
Attuale cascata di centrali
η
Produzione [GWh]
Produzione [GWh]
η
89 %
1095.00
741.41
80 %
Grosio
89 %
99.30
45.18
73%
Grosotto
159.35
82 %
Lovero
125.56
80 %
Stazzona
1194.30
1071.50
Tabella 14: Confronto tra la producibilità media annua realizzabile adottando l’attuale
configurazione di centrali presenti in Valtellina e la futura centrale Grande Grosio.
Pertanto il nuovo impianto, a parità di risorsa idrica utilizzata, grazie all’ottimizzazione
dell’intero sistema consente un incremento di produzione del 11.46%.
PRODUZIONE ATTESA SULLA BASE DEL CONFRONTO CON L’EFFETTIVA PRODUZIONE
STORICA DELL’ATTUALE CASCATA DI CENTRALI
L’incremento percentuale del 11.46% di cui al § 7.3 dell’energia producibile da Grande
Grosio rispetto all’attuale cascata di centrali, incremento ottenuto utilizzando i dati idrologici ufficiali del Programma di Tutela e Uso delle Acque, date le ipotesi sotto cui è
7.4
stato calcolato, può essere applicato pari pari a qualunque valore dell’energia prodotta
dall’attuale configurazione.
Questa precisazione finale è di una certa rilevanza poiché l’energia media prodotta
dall’attuale cascata di centrali nel periodo 1964-2011 è di circa 1230 GWh/anno.
Questa produzione storica fa riferimento a periodi in cui non c’erano obblighi di rilascio
del DMV (ovvero fino alla fine del 2008, al più tardi) ed al periodo a partire dal
01/01/20098 in cui l’obbligo di rilascio è stato imposto.
8
Le disposizioni in materia di DMV, contenute nel PTUA, approvato con deliberazione
di Giunta Regionale n. VIII/224 del 29 marzo 2006, prevedono infatti a partire dal 1
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È possibile stimare in prima approssimazione quale sarebbe la produzione dell’attuale
cascata di impianti sulla base dell’idrologia ufficiale del Programma di Tutela e Uso
delle Acque,ma in assenza di rilasci di DMV,utilizzando gli stessi algoritmi dei capitoli
precedenti: essa vale 1191.45GWh/anno. Noto questo valore, detti:
E64-11=Energia annua effettivamente prodotta dall’attuale sistema =
1230 GWh/anno
TDMV = periodo di presenza di rilasci di DMV
4 anni
T0 = periodo di assenza di rilasci di DMV
44 anni
EDMV = energia annua che avrebbe prodotto l’attuale sistema nel periodo1964-2011 in presenza costante di rilasci di DMV
incognita
 = rapporto tra le energie prodotte dall’attuale sistema, con base idrologia del PTUA, rispettivamente senza e con rilascio del DMV =
1191.45 /1071.50 =
Si ha:
1,11195
Numericamente si ottiene:
EDMV = 1115.52 GWh/anno
Pertanto, resa congruente alla situazione di rilasci attuale la produzione media storica
del periodo 1964-2011 dell’attuale cascata di impianti, ad essa si può applicare
l’incremento percentuale del 11.46% per ottenere la produzione attesa da Grande Grosio utilizzando i dati storici di produzione (e quindi di portata derivata) anziché quelli
del Programma di Tutela e Uso delle Acque:
EGrande Grosio = EDMV ·(1+11.46%) = 1243.34 GWh/anno
D’altra parte, Grande Grosio se avesse potuto beneficiare dello stesso regime di rilasci
verificatosi nel periodo 1964-2011 avrebbe prodotto:
EGrande Grosio_64-11 = E64-11·(1+11.46%) = 1370.93 GWh/anno
Si ritiene quest’ultimo valore debba essere tenuto tra i riferimenti nel confronto della
cascata di impianti attuale con lo schema futuro.
gennaio 2008 ed entro il 31 dicembre 2008 che tutte le derivazioni d’acqua insistenti sui
corsi d’acqua lombardi siano adeguate a garantire la presenza, a valle delle opere di
presa, di una quantità d’acqua minima, il DMV appunto, determinato ed applicato secondo le modalità ed i criteri stabiliti dal PTUA medesimo. (fonte: DGR VIII/6232 del
19.12.2007)
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In definitiva si possono prospettare tre scenari di confronto; in ogni scenario la risorsa
idrica utilizzata è la stessa, ma diversa tra gli scenari:
Cascata
attuale
impianti Grande Grosio
Idrologia PTUA
1071,50
1194.30
Regime derivazione attuale su base energia
storica (1964-2011)
1115,52
1243.34
1230
1370.93
Regime derivazione storico (1964-2011)
Tabella 15: Confronto tra le produzioni annue (in GWh) della cascata di impianti attuale e di Grande Grosio
Come si vede, il progettato impianto Grande Grosio produrrà tra i 122 e i 140 milioni di
chilowattora annui in più degli impianti esistenti, la cui concessione è già scaduta o in
scadenza e ciò pur in presenza di un maggior DMV in gran parte del tratto sotteso. Ciò a
conferma che la presente domanda di concessione presenta la più razionale utilizzazione
delle risorse idriche riguardo alle effettive possibilità di migliore utilizzo delle fonti in
relazione all’uso.
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